化工原理试卷2012上（董）A

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重庆大学 化工原理（上册） 课程试卷

名

原来的 倍；管径改为原来的1/2而流量相同，则其对流传热系数约为原来的 倍。（设条件改变后仍在湍流范围） 7. 提高蒸汽冷凝给热系数的途径包括 和 。

2012 ~2013 学年 第 1 学期

开课学院： 化学化工 课程号：22027125 考试日期： 2012.1.17 二、选择题 (20分)

命题人：董立春 姓 密 弊号学作 绝 拒 、 纪 考 肃 严 级、年信 守 实封 诚 、 争 竞 平班、公业专 线 院学考试方式：

考试时间： 120 分题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总 分 得 分 注：1.大标题用四号宋体、小标题及正文推荐用小四号宋体；2.按A4纸缩小打印 一、填空题 (12分)

1. 往复泵的正位移性是指 。 2. 颗粒的密度为1630kg/m3, 直径为300?m，在20oC的水中自由沉降，此时水

的粘度为1cP，密度为1000kg/m3

，此时颗粒沉降时的雷洛数（Rep）

为 ，曳力系数为 。

3. 用量纲分析法规划实验，不须对过程本身的内在规律有深入的了解，其关

键是 ，用数学模型法正相反，其关键是 。

4．离心泵在启动前应灌水，否则会发生 现象；离心泵的安装高度应低于允许安装高度，否则会发生 现象。

5. 含尘气体在降尘室内除尘，灰尘为球形且沉降在斯托克斯区，理论上能使

一定流量气体中颗粒直径大于50?m的颗粒100%除去，现要求将同样气量中颗粒直径大于35?m的颗粒100%除去，则降尘室的底面积应为原来的 倍。

6. 水在管内作湍流流动，若流量提高到原来的2倍，则其对流传热系数约为

1. 如图所示的流动系统，当阀门开度增大时，则A-B段的流体阻力损失 。

A. 增大; B. 减小; C. 不变; D. 无法判断;

AB

图1示图

2. 如图所示的输送系统，两液体贮槽均为敞口容器。现用该系统输送密度为1200kg/m3的溶液，溶液的其他性质与清水相同，与输送清水相比，离心泵所提供的压头 ，轴功率 。

A. 增大; B. 减小; C. 不变; D. 无法判断;

图2示图

组题人： 审题人：谭世语 命题时间： 2012.11.27 教务处制

3. 用板框过滤机恒压过滤某悬浮液，过滤1小时后达到过滤终点(滤饼刚好

充满滤框)，所得滤液为15m3。. 假设其它条件不变，现仅将滤框厚度增加一倍，忽略滤布阻力及假设滤饼不可压缩，试求：此时达到过滤终点时所需过滤时间是 。

A. 1小时; B. 2小时; C. 4小时; D. 8小时;

4．实际生产中沸腾传热过程应维持在 区操作。

A. 自然对流； B. 强制对流； C. 膜状沸腾； D. 泡状沸腾；

5. 对流传热系数关联式中格拉霍夫数是表示 的准数。

A 物性影响 B 流动状态 C 对流传热 D 自然对流影响

6. 重力场中，微小颗粒的沉降速度与下列因素 无关。

A 颗粒几何形状 B 颗粒几何尺寸； C流体与颗粒密度 D 流体的流速

7. 孔板流量计的孔流系数C0当Re增大时，其值 。

A．总在增大; B. 先减小，后保持为定值; C. 总在减小; D. 先增大，后保持为定值; 8. 旋风分离器的总的分离效率是指 （ ）。

A. 颗粒群中具有平均直径的粒子的分离效率； B. 颗粒群中最小粒子的分离效率；

C. 不同粒级（直径范围）粒子分离效率之和； D. 全部颗粒中被分离下来的部分所占的质量分率

三、问答题 (8分)

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1. 换热器的设计中为何常常采用逆流操作？ 2. 蒸汽冷凝时为什么要定期排放不凝性气体？

3. 以流体经过颗粒层的阻力为例，简述数学模型法的步骤和关键。

四、计算题。(50分)

1. 用离心泵将密闭贮槽中20℃得水通过内径为100mm的管道送往高位槽。两贮槽液面高度差为10m，密闭贮槽液面上有一真空表P1读数为80 kPa，泵进口处真空表P2读数为10.3 kPa。出口管路上装有一孔板流量计，其孔口直径d0 = 70mm，流量系数C0 = 0.7，U型水银压差计的读数R =170 mm。已知管路总能量损失44J/kg，求：(1). 出口管路中水的流速；(2). 泵提供的有效压头; (3).泵出口压力表P3 (与图对应)的指示值是多少？

P1R= 170mm10mP2P30.1m 2. (12分) 某固体粉末水悬浮液中固体的质量分数w = 0.02，温度为20oC，固体密度为2500kg/m3。通过实验测得滤饼不可压缩，且其空隙率为0.6。用板框过滤机恒压条件过滤该悬浮液。已知滤框容积 450mm * 450mm * 25mm,共40个框。滤布的阻力可以忽略, K = 6.89*10-5 m2/s。过滤至滤饼满框后用1/10滤液体积的清水洗涤，洗涤压差与温度同过滤过程。试求： (1). 每得到每立方米滤液形成滤饼的体积； (2). 过滤时间和洗涤时间。

3. 有一列管式换热器，装有φ25×2.5 mm钢管300根，管长2 m 。要求将质

量流量为8000Kg/h的常压空气于管程内由20℃加热至85℃，选用108℃饱和蒸汽于壳程冷凝加热之。若水蒸汽的冷凝给热系数值α =1×104 W/m2

.K，管壁及两侧垢层热阻均忽略不计，且忽略热损失。已知空气在平均温度下的物性常数为Cp=1 kJ/kg.K, λ=2.85×10-2W/m.K，普朗特准数Pr=0.7；μ=1.98×10-5 Pa.s。试求： (1). 空气在管内的对流传热系数；

(2). 求换热器的总传热系数 K（以管子外表面为基准）； (3). 通过计算说明该换热器能否满足要求？ (4). 管壁温度接近于哪一侧流体的温度, 为什么？

如图2.1所示，一离心泵将江水送至敞口高位槽，若管路条件不变，随着降

水导致江面的上升，泵的工作压头He 。 A. 增大； B. 减少；

C. 不变； D. 不能判断；

z 图2.1

用多层降尘室回收含尘气体中的球形固体颗粒，已知气体在降尘室中的停留时间为6s，颗粒沉降距离为0.2m，气体密度0.9 kg/m3，粘度为0.03cP, 颗

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粒密度 4500 kg/m3，如颗粒沉降处于斯托克斯区，则理论上能100%除去的最小颗粒直径为 。

A. 20微米； B. 30微米； C. 10微米； D. 40微米；

往复式压缩机在压缩比较大时需采用多级压缩，并且在两级之间设置冷却器，为什么？

旋风分离器用于分离含尘气体，少量理论上能够除去的较大尘粒并不能完全除去，原因是什么？

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